Termómetro con Pic 16f88.

La mayoría de los termómetros  miden la temperatura en una sola escala, comúnmente en grados centígrados (celcius) o Fahrenheit. Las demás escalas de temperatura, son poco utilizadas en mediciones domesticas.

A nivel de laboratorio o por simple experimentación o estudio, quizás necesitemos conocer las demás escalas de temperatura (las más importantes). Precisamente esto es lo que hace el montaje, que describiremos a continuación.

Para entender que es lo que hace  el termómetro universal, debemos saber que existen formulas para la conversión de temperatura, las cuales nos sirven como conversión de grados entre las distintas escalas. 

Por ejemplo en Estados Unidos, es muy común el uso de la escala de temperatura Fahrenheit, y en la mayoría del resto de países del mundo, se mide la temperatura en grados centígrados.

Afortunadamente, podemos utilizar algunas formulas muy simples, que nos servirán como conversor de temperaturas. Así,  podemos conocer los valores medidos en las escalas más utilizadas a nivel mundial.

Conversión de temperaturas:

Tomamos como base los grados centígrados, ya que el sensor utilizado (LM35) mide la temperatura, en esta escala.

Convertir grados centígrados a  Fahrenheit: 1.8 * ° C + 32

Convertir grados centígrados a  Kelvin: ° C + 273.15

Existen otras escalas de temperatura, pero que se utilizan muy poco o que ya están en desuso. Para el termómetro universal, solo emplearemos las tres escalas de temperatura mas utilizadas, como: Grados centígrados, Farenheit y Kelvin.

El circuito:

El componente principal del termómetro universal, es el microcontrolador PIC 16F88. El cual procesa la tensión enviada por el sensor de temperatura LM35, para ser luego visualizada en un Display LCD 2 x 16. A continuación podemos ver, el circuito principal del termómetro.

El circuito es muy fácil de entender. Tenemos el sensor LM35, el cual envía 10 milivoltios por cada grado medido, para ser enviado hacia el puerto AN0 del PIC 16F88 (pin 17). 

El programa dentro del PIC, procesa este voltaje enviado por el sensor y aplica las respectivas formulas, para hacer la conversión de la temperatura, a las escalas correspondientes.

Una vez se tenga los datos correctos, estos serán enviados al Display para ser visualizados, tal cual se puede ver en la siguiente imagen.

El termómetro con PIC, se alimenta por medio de una fuente de 5 voltios, la cual puede ser construida con el LM7805 y sus componentes asociados. Esta debe ser lo menos ruidosa posible, para evitar alteraciones en el funcionamiento del circuito.

La sonda para medir la temperatura debe construirse con un cable blindado, en donde ubicaremos el LM35. Este cable no debe ser de más de 50 cm, ya que la salida del sensor de temperatura no esta amplificada. De no ser así, tendríamos una caída de tensión, lo cuál causaría medidas erróneas de temperatura.

Un detalle importante en el circuito, es el voltaje de referencia para hacer la conversión, análogo a digital. El LM 35 entregara un voltaje máximo de 1.5 vdc,  lo que equivale a  150 grados centígrados. 

Este voltaje máximo debe estar muy cerca del voltaje de referencia, para minimizar errores en la lectura de la temperatura. Calculo que debe realizarse, de la siguiente manera.

Tenemos un divisor de tensión  resistivo con R3 y R4 , ambas de 1k (1.000 Ohmios), con lo cual obtenemos un voltaje de referencia de 2.5 vdc. Este voltaje debe ser enviado al pin 2 del PIC 16F88 (VREF+).

Si dividimos este voltaje con los 1024 pasos del conversor A/D (2.5/1024 = 2.44 mv), lograremos una resolución de 2.44 milivoltios, lo cual es suficiente para aplicaciones domesticas.

NOTA: Se recomienda que, las resistencias R3 y R4 tengan una tolerancia del 5%, para evitar medidas erróneas.

Este termómetro lo podemos utilizar para medir: la temperatura ambiental, la temperatura de semiconductores de potencia, la temperatura del agua de una pecera, la temperatura de los alimentos (con una sonda apropiada e higiénica, recordando de que solo podemos medir hasta 150 grados centígrados) … e incluso la temperatura de nuestro cuerpo, etc.

Al terminar de construir el termómetro universal, este contara con las siguientes características:

Rango de temperatura: 0 a 150 grados centígrados.

Conversión a grados Fahrenheit y grados Kelvin, automática.

Resolución: 0.2 grados centígrados

Actualización de pantalla: Cada 500ms

Alimentación: 9v DC 200 ma .


Descargar programa para el PIC.